- Verfollegung oder Etikett
- Liwwerung
- Geriicht / Plattformen
Bestëmmte Nanopartikel sinn an der Vergaangenheet vun den 1990er Joere benotzt fir Applikatiounen wéi kosmetesch / Hautversécherung, Drogenlieferung an Etikettéieren. Experimenter mat verschiddenen Typen vun Nanopartikelen wéi Quantenpunkten, Kuelemannotypen a magnetesche Nanopartikel, op somatesch Zellen oder Mikroorganismen, huet den Hannergrond versuergt, aus deem d'Stammzellforschung lancéiert gouf. Et ass eng wéineg bekannten Tatsaach, datt d'éischt Patent fir d'Nanofiber ze preparéieren am Joer 1934. Dës Faseren géif schliisslech d'Fondatioun vun Gerümpelen fir Stammzellkultur a Transplantatioun ginn - iwwer 70 Joer méi spéit.
Visualiséierter Stammzellen duerch MRI an SPIO Partikel ze visualiséieren
Fuerschung iwwer d'Applikatiounen vun Nanopartikeln fir magnetesch Resonanzvirstellung (MRI) gouf vun der Notwendegkeet gedréckt fir d'Stammzelltherapeutik ze verfolgen. Eng gemeinsam Optioun fir dës Applikatioun ass superparamagnetesche Eisenoxid (SPIO) Nanopartikel, wat den Kontrast vu MRI-Biller erhéijen.
E puer Eisenoxide si scho vun der FDA approbéiert. Déi verschidden Zorte vu Partikel gi mat verschiddene Polymere op der Äusserung beschmiert, normalerweis e Kugrhydrat. MRI Etikett kann gemaach ginn andeems d'Nanopartikel an d'Stammzell-Uewerfläch befestigt ginn oder d'Erfaassung vum Partikel duerch d'Stammzelle duerch Endokotose oder Phagozytose verursaachen.
Nanopartikel hunn gehollef fir eis Wëssen ze addéieren wéi d'Stammzellen am Nervensystem migréieren.
Kennt Dir Quanent-Punkten
Quanentepunkte (Qdots) sinn Nano-Skala déi emittéiert Liicht a besteet aus Atomen aus Gruppen II-VI vum Periodenbeem, déi oft Kadmyë involvéieren. Si sinn besser fir d'Zelle virzebereeden wéi e puer aner Techniken wéi Faarwen, wéinst hirem Photostabilitéit an der Längerkeet. Dëst erméiglecht et och fir hir Studie vun der zellulärer Dynamik an der Differenzéierung vu Stammzellen.
Qdoten hunn e méi kuerter track record for use with stem cells than SPIO / MRI a sinn bis elo nëmmen an vitro benotzt ginn, wéinst dem Exercice fir speziell Ausrüstung fir se an ganz Déieren ze verfolgen.
Nukleotid Liwwerung fir Genetesch Kontroll
Genetesch Kontrollen, déi DNA oder siRNA benotzen , fänkt als nëtzlech Instrument fir d' Kontroll vun zellularen Funktiounen an Stammzellen, virun allem fir seng Differenzéierung ze leeschten. Nanopartikel kënnen benotzt ginn fir d'traditionell gebrauchte virale Vektoren, wéi z. B. Retroviren, ersat ginn, déi implizit am Kompliz vu komplette Organismen wéi d'Mutatioun vu Kriibs ginn. Nanopartikel bréngen e manner deier, méi liicht produzéierbar Vektor fir Transfektioun vu Stammzellen, mat engem nidderegen Risiko vun Immunogenitéit, Mutagenitéit oder Toxizitéit.
Eng populär Approche ass kationesch Polymere déi benotzt ginn mat DNA an RNA Moleküle. Et ass och Plaz fir d'Entwécklung vu klenge Polymere , mat Fonctiounen wéi zielgerechte Liwwerung oder geplangte Verëffentlechung . Carbon Nanotubes mat ënnerschiddlechen funktionneleg Gruppen goufen och fir Nukleinsäure-Nuklear-Liwwerung an Mammesproochel getest, awer hir Gebrauch an Stammzellen ass net vill erugefouert ginn.
Optimize d'Stem Cell Umwelt
E wichtegen Deel vum Studium an der Stammzellforschung ass déi vun der extrazellulärer Ëmwelt an wéi d'Konditioune ausserhalb der Zelle Signaler fir d'Kontroll vun der Differenzatioun, der Migratioun, der Haftung an aner Aktivitéiten schécken. Déi extrazellulär Matrix (ECM) , besteet aus Molekülen, déi vu Zellen wéi z. B. Kollagen, Elastin a Proteoglykan gesandt ginn. D'Eegeschafte vun dësen Ausschnëtter an der Chemie vun der Ëmweltschutz, déi se schafen, ginn d'Direktioun fir Stammzell-Aktivitéiten.
Nanopartikelen gi benotzt fir Ingenieuren differenzéierter Topographien ze benotzen, déi de ECM ustriewen, fir hir Effekter op Stammzellen studéieren.
Eng grouss Komplikatioun déi mat Stammzelltherapie getrennt ass, ass e Scheck vun Injektiounszellen, fir matzemaachen fir Gewëss ze zielen. Nanoscale Gerüchter verbesseren d'Zilerfuerschung verbesseren andeems de staarkt Prozess beaflosst. Nanofibesser gespunn aus synthetescher Polymere wéi Poly (Milchsäure) (PLA) oder natierlech Polymere vu Kollagen, Sechsprotein oder Chitosan, stellen Kanäl fir d'Ausrichtung vu Stammzellen a Progeniorenzellen. D'ultimativ Zilsetzung ass fir ze bestëmmen wat d'Gerücht Kompositioun am Beschten d'Adhäsioun an d'Proliferatioun vun de Stammzellen ubruecht ass a benotzt dës Technik fir Stammzelltransplantatiounen. Allerdings ass d'Morphologie vun Zellen, déi op Nanofibsen opgewuess sinn, kënne vun aneren Zellen, déi op anere Medien gewuess sinn, ënnerscheeden, an e puer vivo Studien si rapportéiert.
Nanopartikel D'Toxizitéit fir Stem Zellen
Wéi all biomedizinesch Entdeckungen, erfëllt d'Nanopartikel fir dës Applikatiounen an vivo (bei Mënschen) d'Zustimmung vun der FDA. Duerch d'Entdeckung vum Potential vun Nanopartikelen fir Stammzellenapplikatiounen ass eng erhielte Fuerderung fir klinesch Versuche gebonnen fir d'nei Entdeckungen ze testen an d'Erhéijung vun der Toxizitéit an der Nanotechnologie ze erhéijen .
D'Toxizitéit vun de Spio-Nanopartikel gouf aal ganz vill studéiert. Déi meescht hunn se net gëfteg gemaach, awer eng Studie huet en Effekt op d'Differenzéierung vu Stammzellen. Et gëtt awer nach e puer Ongewëssheet, ob d'Toxizitéit duerch d'Nanopartikel oder den Transfektionsmol / Compound verursaacht gouf.
Toxizitéit Daten fir Qdoten sinn knapp, awer wat Daten da sinn net all averstanen. Verschidde Studen beroden net nach negativ Auswierkungen op d'Stammzellmorphologie, d'Proliferatioun an d'Differenzéierung, anerer schwätzen awer onnormalitéiten. D'Ënnerscheeder an den Testerresultater kënnen zu de verschiddene Kompositioune vun den Nanopartikelen oder Zielzellen zousätzlech zouginn, dofir ass vill méi Fuerschung néideg fir ze festzehalen, wat sécher ass a wat net ass a wat fir Zorte Zellen. Wat ass bekannt, datt d'oxidéiert Kadmium (Cd2 +) gëfteg si wéinst hirem Effekt op der Mitochondrien vun Zellen. Dëst ass weider komplizéiert duerch d'Verëffentlechung vun reaktiven Sauerstoffsarten bei Qdot-Degradatioun.
Carbon Nanotubes schéngen normalerweis Genoteksiker ze ginn, hänkt vu hirer Form, Gréisst, Konzentratioun an Uewerflächeneratioun a kann zu der generativ vun reaktiven Sauerstoffloss an Zellen beitragen.
Nanopartikel sinn versprécht Instrumenter fir nei biomedizinesch Techniken, wéinst hirer gerénger Gréisst a Fähigkeit, Zellen duerch z'entwéckelen. Als Fuerschung féiert weider bis un eisem Wëssen iwwer d'Faktoren, déi Stammzellenfunktiounen kontrolléieren, hinzeweisen, ass et wahrscheinlech datt nei Approche fir Nanopartikel a Konzert mat Stammzellen entdeckt ginn. D'Evidenz weist datt et e puer Applikatioune méi nëtzlech oder méi sécher ass wéi anerer, et ass enorm Potential fir d'Nanopartikel ze benotzen fir d'Stammzellen-Technologien ze verbesseren an ze verbesseren.
> Source:
> Ferreira, L. et al. 2008. Nei Chancen: D'Benotzung vun Nanotechnologien fir Stammzellen ze manipuléieren an ze verfolgen. Zelle Stem Cell 3: 136-146. Doi: 10.1016 / j.stem.2008.07.020.